原料路線與動力結構調整改造項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 空分裝置，供造氣使用。 3．凈化系統新建一套 NHD 脫硫脫碳裝置代替原脫硫脫碳。 4．原低壓變換改造新建一套高壓耐硫變換。 5．壓縮工段 8 臺壓縮 機更換，安裝 2 臺離心式壓縮機及其附屬系統。 6．銅洗改造，利用原合成系統改造一套甲醇甲烷化。 7．新建一套高壓合成系統。 8．尿素裝置節能降耗、增產改造。 9．改造水、汽、電配套裝置。 10．建設廠房 2800 平方米。 通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 12 改造后節能效果 本項目通過對生產裝置進行節能技術改造，每年可降低通化化工股份有限公司現廠區內生產裝置的電、原料煤等動力和原料的消耗，節能效果如下： 1．改造前每噸合成氨原煤消耗折標煤量為 ，改造后每噸合成氨原煤消耗 折標煤量為 ，每年合成氨可減少能耗折標準煤量為 ； 2．每年可節約電能 萬 kwh，折標煤 。 產品生產能力 尿素 150000 噸 /年 甲醇 20xx0 噸 /年 液氮 3000 m3/年 液氬 4100 m3/年 液氧 4500 m3/年 4 廠址選擇 廠址所在位置 現狀 廠址地理位置 本項目擬在通化化工股份有限公司現生產廠區內進行節能技術改造。目前，通化化工股份有限公司位于吉林省通化市通化縣二密鎮化工路 8 號。 土地權屬及占地面積 通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 13 現有廠區所占用的土地屬于通化化工股份有限公司所有。目前該廠區占地面積 萬平方米。 廠址建設條件 廠區內建設條件 1．目前現通化化工股份有限公司生產廠區已經建設 30 余年，擁有豐富的操作及管理經驗和人才優勢，為技改工程的順利實施及良好的運作奠定了堅實基礎。 2．現工廠合成氨 裝置生產能力已達 10 萬噸 /年；尿素裝置生產能力為 13 萬噸 /年；甲醇裝置生產能力為 2 萬噸 /年；氨基甲酸甲酯裝置生產能力 200 噸 /年，裝置能力未達到滿負荷最大。 3．現工廠有較強的機修及維修能力，工廠大中小修均可依靠自己力量完成，不需增加。 4．現生產廠區內供水、供電、維修、貯運等設施完善，本項目可依托利用。 5．本項目不新增定員，不增建生活設施。 6．原料及水、電供應充足，交通運輸方便，有利于生產裝置的滿負荷，長周期運行。 地震情況 通化化工股份有限公司原料 路線與動力結構調整改造項目擬在地位于吉林省通化市通化縣二密鎮的通化化工股份有限公司現有廠區內進行節能技術改造的施工建設，項目所在區域地質條件良好。 通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 14 吉林省通化市歷史上無較大的破壞性地震，建設所在地無較大的斷裂帶通過，屬構造活動影響較小的地區，按國家地震區劃，屬烈度VI 度區。 地理位置及自然條件 通化市位于吉林省東南部長白山區，東經 125176。 17′～ 126176。44′，北緯 40176。 52′～ 42176。 49′。老嶺、崗山嶺各置城市東西，四周支脈延展，群山環繞全城，市區位于渾江兩岸五級階地之上，整個城 市呈狹長狀，其海拔高度：最高為 （大頂山），最低為 米（江南西甸子）。蜿蜒的渾江由東北向西南穿城而過，把整個市區自然分割成江東、江西、江南、江北和二道江五個區域。 通化市屬溫帶大陸性季風氣候，其特點：冬、夏差異顯著，冬季寒冷漫長，夏季炎熱而暫短。歷年平均氣溫為 ℃，極端最高氣溫為 ℃，極端最低氣溫為 ℃，歷年最大積雪厚度為 39 厘米，歷年最大降雨量為 毫米。歷年主導風向為西南風，風向頻率為 11%，最大風速為 24 米 /秒，平均風速 米 /秒，歷年平均靜風 頻率為 %。 通化市屬河谷沖擊平原，覆蓋層厚為 2～ 7 米，由沙礫土及粘性土組成。基巖為頁巖，地耐力為 15～ 40 噸 /平方米，個別地段有不足一米的沼澤草炭土和不連續的淤泥透鏡體，但以下仍為沙礫土層。市內地下水為第四系孔隙潛水，地下水位為 1～ 3 米。 渾江寬為 200～ 400 米，最大流量 5880 立方米 /秒，最小流量為 立方米 /秒，平均流量為 立方米 /秒，最高水位 米，最通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 15 低水位 米，平均水位 ～ 米，最大水深 米，最小水深 ～ 米，平均 水深 1～ 2 米。 通化市交通運輸主要以鐵路、公路為主。鐵路梅集線、鴨大線。公路旅佳線、阿集線均經由該市。通化市地理位置比較重要，通化鐵路車站，擔負著通化 長春、通化 北京、通化 青島、通化 吉林、通化 圖們、通化 沈陽、通化 白河等客運任務。 社會經濟狀況 通化市是以冶金、制藥化工、釀造、紡織、建材加工為主要的工業城市，是吉林省東南部政治、經濟科技、文化中心。全市有大小企業 300 多家，主要分布在江東區、二道江區。通化市 20xx 年全年實現銷售收入 億元。比上年度增長 %，農業總產值 億元，比上年度增長 %。 通化市現有城市人口 萬人，市區人口 萬人，含郊區規劃總面積 761 平方公里，其中城市已建成面積 平方公里，轄二道江、東昌兩大行政區。到 20xx 年，通化市城市規劃建成區面積為 平方公里。最近幾年城市建設速度發展很快，市區內的平房絕大多數已被樓房所取代，市區的給水、排水、道路、煤氣、熱力已形成網絡，并日趨完善。 氣候、氣象 本區域位于吉林省松嫩平原半濕潤氣候區，為中緯度地區，屬于溫帶季風型大陸性氣候，本區 氣候特點是：冬季寒冷干燥而漫長，夏季酷熱少雨而較短，春秋季短，多風沙。年主導風向為西南風，次主通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 16 導風向為南南西風。 年平均氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃ 月平均最高氣溫 ℃（ 7 月份） 月平均最低氣溫 ℃（ 1 月份） 冬季室外平均風速 夏季室外平均風速 主導風向及其頻率 冬季： C～ 53% SW～ 6% 夏季： C～ 36% SSW～ 12% 全年： C～ 44% SW～ 11% 年平均降雨量 冬季日照率 57% 大氣壓力 （冬季） 最大凍土深度 室外采暖計算溫度 24℃ 室內采暖計算溫度 18℃ 采暖期 170 天（ 10 月 24～ 4 月 12 日） 環境條件 廠址四周無污染源、無名勝古跡及自然保護區，本項目對現廠區內的生產裝置進行技術改造，改造后廠區的廢水、廢氣、廢渣排量沒有增加，且節能技術改造后裝置降低了電能和原料煤的消耗，減少了通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 17 CO SO2 以及煙氣的排放量。本項目的建設對當地環境不會造成不利影響，項目具備條件。 5 技術方 案、設備方案和工程方案 技術方案 改造前生產工藝概述 通化化工股份有限公司生產廠區內現有合成氨裝置的生產能力10 萬噸 /年；尿素裝置生產能力為 13 萬噸 /年；甲醇裝置生產能力為 2萬噸 /年；氨基甲酸甲酯裝置生產能力 200 噸 /年。 造氣工藝采用常壓固定床間歇制氣，原料為無煙塊煤和低壓蒸汽，現有 6 臺 ￠ 2800 造氣爐兩套系統，正常生產運行 5 臺爐，生產半水煤氣約 37250Nm3/h,煤耗 ，蒸汽消耗 t/tNH3左右，電耗 10kwh/tNH3左右，造氣風機汽輪機拖 動，蒸汽分解率 4550%，造氣污水 15t/h 左右，吹風氣約 2400Nm3/h。設備陳舊、腐蝕嚴重，工藝落后，無煙塊煤價格高達 1500 元 /噸造成成本過高。 脫硫采用栲膠加 888 濕法脫硫工藝，先半脫后變脫，硫磺回收熔硫工藝，年回收約 300 噸，脫硫劑消耗約 元 /tNH3，羅茨風機和脫硫泵造成電耗高。此工藝易堵塔，設備腐蝕嚴重，再生系統設備腐蝕嚴重、工藝有問題造成貧液、富液分不開，再生效果不好導致脫硫出口時常硫化氫超標 變換采用“全低變”飽和熱水塔工藝，在 CoMo系催化劑作用下半水煤氣中 CO 和水蒸氣發生反應生成 CO2 和氫氣，蒸汽消耗約通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 18 380kg/tNH3。飽和熱水塔等設備腐蝕嚴重，變換爐水分布不均，兩套系統并聯運行，工藝純在問題，造成能耗過高。 脫碳采用碳酸丙烯酯物理吸收解吸法，現有兩套脫碳系統并聯運行，動力結構配置不合理。碳酸丙烯酯消耗約 1kg/tNH3,電耗約140kwh/tNH3。脫碳塔、常解塔有腐蝕現象，碳酸丙烯酯回收系統設備腐蝕嚴重、工藝落后，循環液量大，造成電耗高、消耗高。 合成氣凈化采用銅氨液洗滌工藝精制原料氣去除一氧化碳和二氧化碳， ￠ 1000銅洗塔凈化系統現在 不能滿足合成氨 10萬噸 /年生產，需開甲醇近路調整生產，銅洗系統能力小、氨冷面積小造成循環量大，電耗高，同時有約 ，消耗成本約 60 元 /tNH3。 氨合成采用高壓氮氫氣循環工藝，將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。合成壓力約 28MPa,產能 10 萬噸 /年，現有兩套 ￠ 1000 合成系統，造成配置不合理，電耗高，產量低。系統設備陳舊，現有兩套合成系統，動力結構配置不合理，能耗高。 壓縮工段共有 9 臺六段壓縮機，其中 1臺備機，凈化不好，維修費用高，電耗高，緩沖器、冷排 等設備腐蝕嚴重、工藝落后。 尿素采用水溶液全循環法工藝，尿塔 23m3，產能為 13 萬噸 /年，解吸廢液采用深度水解工藝，氨耗約 580kg/tUr，蒸汽消耗約 ，電耗約 165kwh/tUr，蒸汽和電耗低于國內先進水平，氨冷能力小造成吸收效果不好，中壓系統和蒸發系統工藝設備存在問題，尿素系統需采用先進設備和工藝節能降耗。 改造技術方案 通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 19 空分裝置方案 技術指標 本空氣裝置公稱制氧能力為 16000Nm3/h，負荷調節范圍為 75－105％。其中： 1．氧氣： 16000 Nm3/h 2．低壓氮氣： 2500 Nm3/h 3．中壓氮氣： 13600 Nm3/h 4．液氮： 250 Nm3/h 5．液氬： 400 Nm3/h 6．液氧： 500 Nm3/h 7．儀表空氣： 1200 Nm3/h； 生產氧氣作為氣化用氣，中壓氮氣供氨合成用氣，低壓氮氣作為公用氮氣，液氧、液氬作為產品出售。液氮作為備用保安氣源和產品出售。 裝置組成 空氣裝置有空氣的過濾和壓縮、預冷和純化系統、冷量制取和空氣精 餾，液產品貯罐等工序組成。 生產方法、流程特點 本裝置采用全低壓分子篩吸附、增壓透平膨脹機制冷、氧氣及中壓氮氣雙內壓縮的工藝流程。流程先進、技術成熟、運行安全可靠、操作方便、能耗低。 造氣改造氣化工藝方案 通化化工股份有限公司原料路線與動力結構調整改造項目 可行性研究報告 20 技術要求和技術方案 1．裝置性能指標 產品及副產品規格 產品 純度 流量（ Nm3/h） 出界區壓力 備注 合成氣 H2+CO 38500 （ G） 低壓氮氣 N2≥% O2≤5ppm 3000 （ G） 儀表空氣 無油、無塵、 露點－ 40℃ 3230 ≥（ G） 增壓機中抽出